摘要：现阶段，我国的综合国力不断地提高，科学技术的发展水平也有了很大的发展。在建设过程中对于需要煤矿的量急剧增加。而提高效率增加产量的最好途径就是增加煤矿设备的生产。煤矿设备在使用中，由于所处环境的恶劣，和使用的频率增加，导致机械设备出现故障的几率增加。如果不加以控制，不仅会引发事故导致施工人员的生命安全，还会对社会产生不良影响，从而限制煤矿的开采量。文章针对在施工过程中机械产生的故障进行了浅谈并尽可能的解决问题。
关键词：故障诊断技术；煤矿机械设备；应用
引言
近年来，随着我国经济不断迅速发展，我国对煤矿的需求越来越高。现代科学技术水平越来越高，一旦煤矿机械设备发生故障，就可能引发一些不必要的安全事故，对工作人员甚至整个煤矿产业都会带来消极的影响。要想煤矿产业稳定发展下去，就一定要充分利用故障诊断技术。目前，故障诊断技术在煤矿机械设备中已经得到广泛应用，通过对机械设备的检测、对故障类型进行判断，具体分析异常情况，对故障机械设备进行及时的维修。
1煤矿机械设备的特点
我国的煤矿资源主要是分布在较深的地下结构中，这决定了煤矿相关机械设备的工作大多是处于矿井之中。在煤矿矿井环境中，煤炭机械设备需要克服较差的环境条件，在昏暗的照明特点下，克服噪音、粉尘以及有害气体等的不利因素。矿井中地质结构比较复杂，煤矿机械设备需要经历长期摩擦、高速运转、震动、冲击等工作过程，机械工作强度大，时间长，这就造成煤矿机械设备容易磨损，产生过多的热量，且煤矿机械设备还需要满足高负荷工作条件，在实际的机械设备使用中，常常会出现一些故障，对于这些故障及时有效识别、处理和解决是煤矿开采工作稳步进行的必然要求。
2故障诊断技术在煤矿机械设备中的应用
2.1在煤矿矿井提升机设备的应用
煤矿矿井提升机在煤矿生产的过程当中担任着比较重要的角色，是煤矿生产以及运输方面的主要机械设备之一，若是忽视对矿井提升机的故障诊断，会对煤矿生产进行不好的影响。定期对提升机进行故障诊断可以保证机械安全稳定的运行下去。在故障诊断的过程中，对提升机进行信号检测，如果提升机出现诸如松绳的异常情况，就会引发提升机设备中的两个天轮运行的速度不一致导致报警器发出警报信号。这个时候只要听过对警报器里面的信号值进行对提升机设备的刹车进行保护和处理，就可以避免因松绳的以上情况对其他设备以及生产过程产生不好的影响了。
2.2在高压异步电动机设备上的应用
目前我国许多煤矿工作都需要用到高压异步电动机，在运作的工作期间会出现许多诸如机械损坏、绝缘老化等异常情况，影响到煤矿工作正常运行和对矿场造成不小的经济方面的损失。目前可以对高压异步电动机进行诊断的方法有不少。例如：通过局部放电进行故障诊断。高压的异步电动机的子侧在故障的时候都会伴随着放电现象不断加剧的情况。这种放电现象不断加剧主要跟电动机绝缘的剩下的寿命有关。故障诊断可以给工作人员提高出早期的警报，还可以告诉有关工作人员电动机绝缘的剩余寿命，引起相关工作人员的注意，对其进行及时、必要的维护和维修。
2.3煤矿挖掘机的故障诊断运用
煤矿挖掘机在煤矿生产过程中担当着十分首要的角色，没有煤矿挖掘机，毫无疑问的，煤矿生产工作就无法顺利得进行下去。煤矿挖掘机械设备是煤矿行业进行生产的主要设备之一，它为煤矿的生产提供了非常必要的基础。主要是煤矿生产更具备现代化，它与煤矿生产的相关工作人员的性命安全紧密联系，必须要定期对煤矿挖掘设备进行故障诊断。面对挖掘机的故障情况，我们可以采取不同的维修措施。例如，挖掘机因为原本已经设计好了的参数超出限制，相关的工作人员可以通过安装保护装置进行处理和应对。而其余的故障就需要更多的参数其他参数，再进行数据诊断才能判断异常情况属于什么类型的故障并进行相应的维修工作。
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2.4小波神经网络的使用
通过振动检测法诊断故障，振动信号属于平稳随机信号，傅里叶就频域角度实施分析，只能掌握频率密度与信号大小，很难得到时域信息，甚至过滤掉故障信息发出的信号，所以不满足故障信息提取要求。小波分析使用多分辨率的方式，频率窗与时间窗结合信号动态进行修正，低频部使用较小的时间分辨率，以不断提高频率分辨率；高频部用较小的频率得到时间定位，所以小波分析广泛用于视频分析中。人工神经元网络属于动态信息处理体系，由网络拓扑结构形成活性网络，在学习中改变网络权值，这样期望与实际输出才满足规定，所以将神经网络作为故障分类器诊断。对于煤矿机械设备故障诊断，故障初始征兆与故障源间的映射有着很强的非线性映射关系。因此，把人工神经网络使用到煤矿机械故障诊断是可以的。
3煤矿机械设备的诊断技术
3.1振动检测诊断法
对于运行过程中的煤矿机械设备来说，无论是转子自身的缺陷，还是支撑系统及联接等方面的问题，都会引起异常振动。煤矿机械设备正常工作时表现出的振动量在时域和频域都具有一定的数据特征，特征值具有一定规律性，一旦检测出实际振动数据的特征量不符合正常工作情况下的规律性，即可判定设备的运行有异常情况或故障隐患。以此作为依据，利用振动检测技术来监测正在运行的煤矿机械设备是否具有异常或提前预判故障隐患。这一技术实施简单，数据特征量的规律可用图表的方式直接展示，直观明了，因此，在实际生产中得到了普遍应用。
3.2无损检测
从当前的煤矿机械设备诊断与故障检测反馈的信息来看，无损检测是一种很常见的技术，它是在对设备不构成任何损害的基础上对煤矿机械设备内部与外部存在的问题进行故障分析与无损检测。无损检测包含的内容非常广，针对煤矿机械设备外部故障，使用较广的技术有声全息检测、渗透检测、超声波与磁粉检测等。针对内部设备故障，应用较多的技术是微波、射线与中子检测等。因此，在现实工作中，使用无损检测技术，必须使用恰当的技术，然后再从整体上分析煤矿检测设备所需的材料与可能出现的问题。
3.3温度在线监测诊断法
煤矿机械设备在工作过程中如果温度超过正常工作时的温度，则说明有异常。在容易产生热量的转动或传动部位，如轴承、铰链、齿轮及滚动体等处安置温度传感器，并在线监测相关部位的温度。例如，采煤机截割滚筒内轴承因磨损而出现较大的相对摩擦，则滚筒支承轴承的位置以及轴承的温度都会急剧上升，其相对应的温度传感器监测到的温度值也超过正常值，据此可判定滚筒工作有异常，并能准确定位产生异常的源头。通过对这些部位进行连续监测并记录历史变化数据，能够快速、直观地反映采煤机的工作状态，还能及时发现故障和预测故障的状态和发展趋势。温度在线监测诊断法是一种普遍的监测诊断手段，它的优点是能正确、快速和灵敏地反映设备的工作状态；缺点是对于电气系统的故障诊断效果有些局限，且对热电偶传感器的设计和安装提出了很高的要求。
3.4油液磨损
该故障诊断技术的操作步骤是：先在煤矿机械的润滑与环保液压系统中提取样品，然后再借助铁谱、光谱分析，利用油液分析技术进行油液磨削识别，从而判断油液介质的化学与物理变化，最后以
结语
煤矿开采中使用到的机械设备还有很多，任何机械设备的正常运行都是确保煤矿开采工作有效开展的保障，将故障诊断技术应用于煤矿机械设备中，能够有效提升机械运转效率，降低故障发生频率，促进机械设备正常有序运行。因此，要结合煤矿机械设备的常见故障，采取有效的故障诊断和维修措施，加强机械设备的日常维护和管理，不断提高煤矿机械设备的故障诊断和维修水平。
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论文作者:张兆营
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/17
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